鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统技术方案

本发明专利技术提供了一种鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统，于一种鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统中，输送机构先后输送第一与第二鞋底至工作平台上，而位于工作平台上的第一与第二鞋底具有不同的几何形状及摆设方位。摄影机先后拍摄位于工作平台上的第一与第二鞋底，以获得代表第一与第二鞋底的第一与第二深度数据。处理器依据存储于数据库中的模板数据与喷胶加工数据，以及第一与第二深度数据分别产生第一与第二喷胶加工参数。多轴喷胶机电连接至处理器，并分别依据第一与第二喷胶加工参数对位于工作平台上的第一与第二鞋底进行喷胶。藉此可以达成不同鞋底的自动化弹性喷胶作业。

【技术实现步骤摘要】
鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统
本专利技术是有关于一种鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统，且特别是有关于一种适用于不同鞋底的混线生产系统的多轴智能喷胶系统。
技术介绍
近年来，定制化商品的在消费市场中越来越受欢迎。二十世纪以前以成本为导向的规模生产方式已经被取代成大量定制化模式。因此，企业开始重视消费者的各别需求，加以强调商品的独特性与其定制化服务，生产的型态变得多样化，大幅增加制造技术的复杂度。因应于科技的快速发展，企业开始落实智能制造的概念，重新定义生产制程，引进新式软硬体设备，配合数据的分析与应用，实现快速、高弹性的制造能力。对于点胶(或喷胶)作业来说，在传统大量生产的情况下，仅需以人工设计少数喷胶路径，即可满足鞋底贴合的需求。随着定制化的订单来临，鞋类商品的生产复杂度变高，故在备料、排程、品质以及人员训练上，皆面对相当大的挑战。智能制造的概念不同于传统的自动化，而是机器设备需要在不同的情境下具备相当的自主决策能力，即是机器设备需要因应不同鞋款，对应产生适合的喷胶路径，才能减少人为的介入，有效降低生产成本。基于机器视觉的运动导引技术已发展多年，针对精度要求的点胶或喷胶工作，例如印刷电路板元件黏合，已成功采用高解析度电荷耦合元件影像感测器(Charge-coupleddevice,CCD)相机，发展平面式的路径规划功能。然而基于传统视觉的解决方案有其限制，并不适用于鞋底的混线生产，首先是成本考量，高解析度相机的硬体单价，已超过三轴点胶装置成本的三分之一，市场接受度不高。由于无法准确获得深度数据，故单一相机仅适用于平面的点胶作业。若要经由立体视觉原理计算深度，则需同时使用两台相机，增加系统复杂度与成本，亦不是具有竞争力的解答方案。亦有采用多轴机器人进行鞋底喷胶的尝试，由于喷胶工作通常不牵涉精准的速度、加速度控制，或是在运动中承受相当的荷重，因此并不需复杂度较高的回馈控制。一般多轴机器人使用伺服马达，配合高性能的电脑数值控制(ComputerNumericalControl，CNC)控制器，价格为点胶机的数倍，且同样要进行运动规划，添置额外的软硬体设备，并不适用于现今的制鞋产业。因此，在合并类似或相关的产品制造过程的混线生产中，不同在制品随机出现，生产系统须能即时、自动改变制程设定，完成对应的制造工作。现行的混线生产的鞋底贴合工作，仍多由人工完成，自动化程度不高，限制鞋品大量定制化概念的实现。另一方面，传统三轴点胶设备大多用于大量自动化生产，适用于平面的黏合作业，无法处理复杂几何的喷胶工作，通常需要配合辅助夹治具，才能顺利完成点胶工作。然而对鞋底贴合而言，其点胶位置不仅位于内侧，需要避开鞋底墙面，且运动路径为曲线，皆造成点胶规划上的挑战。现行三轴点胶路径多由人工操作，使用按键输入教导器，以示范学习的方式完成。首先，由使用者根据制造需求，产生正确的机器运动指令，接者由机器重复执行这些指令，而模仿完成相同的运动。示范学习仰赖人类视觉判断与空间引导的结果，在复杂环境中容易发生碰撞，限制更大的是无法自动化，无法满足智能制造的需求。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统，来达成不同鞋底的自动化弹性喷胶作业。为达上述目的，本专利技术提供一种鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统，包含一工作平台、一输送机构、一摄影机、一数据库、一处理器以及一多轴喷胶机。输送机构先后输送一第一鞋底及一第二鞋底至工作平台上，而位于工作平台上的第一鞋底与第二鞋底具有不同的几何形状及摆设方位。摄影机先后拍摄位于工作平台上的第一鞋底及第二鞋底，以获得代表第一鞋底的第一深度数据，然后获得代表第二鞋底的第二深度数据。数据库存储多个模板数据及对应于此等模板数据的多个喷胶加工数据。处理器电连接至输送机构、摄影机及数据库。处理器首先依据此等模板数据、此等喷胶加工数据及第一深度数据产生第一喷胶加工参数，然后依据此等模板数据、此等喷胶加工数据及第二深度数据产生第二喷胶加工参数。多轴喷胶机电连接至处理器，首先依据第一喷胶加工参数对位于工作平台上的第一鞋底进行喷胶，然后依据第二喷胶加工参数对位于工作平台上的第二鞋底进行喷胶。通过上述实施例，可以在鞋底混线生产线上利用多轴智能喷胶系统来达成不同鞋底的自动化弹性喷胶作业，以满足可以于同一生产线完成各种不同方位、尺寸、样式的鞋底喷胶的弹性制造的需求，更不需人工进行额外调整，也不需采用额外夹治具来固定鞋底，可以有效节省人力及设备成本。为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明图1显示依据本专利技术较佳实施例的鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统的立体示意图。图2显示依据本专利技术较佳实施例的鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统的方块图。图3与图4显示鞋底的第一例子的立体示意图。图5显示鞋底的第二例子的立体示意图。图6与图7分别显示鞋底的第三例子的俯视图及立体示意图。符号说明：D11：第一可见光数据D12：第一深度数据D21：第二可见光数据D22：第二深度数据D31：第一垂直距离D32：第二垂直距离D40：模板数据D41：第一模板D42：第二模板H1：第一水平距离H2：第二水平距离H3：第三水平距离H4：第四水平距离L1、L2：连线M1：第一加工数据M2：第二加工数据P1：第一喷胶加工参数P2：第二喷胶加工参数P40：喷胶加工数据X、Y、Z：坐标轴10：工作平台20：输送机构30：摄影机40：数据库50：处理器51：粗略姿态决定模块52：精确姿态决定模块53：加工参数生成模块60：多轴喷胶机61：喷嘴100：多轴智能喷胶系统200：第一鞋底210：第一鞋壁211：第一鞋壁喷胶路径215：第一上轮廓220：第一鞋底面221：第一鞋底面喷胶路径222：轮廓223：第一往复式直线喷胶路径300：第二鞋底310：第二鞋壁311：第二鞋壁喷胶路径315：第二上轮廓320：第二鞋底面321：第二鞋底面喷胶路径322：轮廓323：第二往复式直线喷胶路径具体实施方式深度感测技术的发展日渐成熟，以往仅使用彩色影像，在物件辨视与定位上，有相当大的限制。结合即时性的深度数据，将获得物件大小、形状、位置与方位等更为精确的信息，开启许多创新性的应用。深度感测装置无论是功能成熟度或价格，已成为消费性的商品，相较于高精密的CCD照相机，在鞋底喷胶的应用上将具有相当的竞争力。针对鞋类大量定制化的混线生产模式，发展创新性的智能型喷胶系统，自动完成鞋底的贴合制程。经由多轴运动机构的重新设计，提供喷阀额外的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统，其特征在于，包含：/n一工作平台；/n一输送机构，先后输送一第一鞋底及一第二鞋底至所述工作平台上，而位于所述工作平台上的所述第一鞋底与所述第二鞋底具有不同的几何形状及摆设方位；/n一摄影机，先后拍摄位于所述工作平台上的所述第一鞋底及所述第二鞋底，以获得代表所述第一鞋底的第一深度数据，然后获得代表所述第二鞋底的第二深度数据；/n一数据库，存储多个模板数据及对应于所述模板数据的多个喷胶加工数据；/n一处理器，电连接至所述输送机构、所述摄影机及所述数据库，所述处理器首先依据所述模板数据、所述喷胶加工数据及所述第一深度数据产生第一喷胶加工参数，然后依据所述模板数据、所述喷胶加工数据及所述第二深度数据产生第二喷胶加工参数；以及/n一多轴喷胶机，电连接至所述处理器，首先依据所述第一喷胶加工参数对位于所述工作平台上的所述第一鞋底进行喷胶，然后依据所述第二喷胶加工参数对位于所述工作平台上的所述第二鞋底进行喷胶。/n

【技术特征摘要】
20191129 TW 1081436251.一种鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统，其特征在于，包含：
一工作平台；
一输送机构，先后输送一第一鞋底及一第二鞋底至所述工作平台上，而位于所述工作平台上的所述第一鞋底与所述第二鞋底具有不同的几何形状及摆设方位；
一摄影机，先后拍摄位于所述工作平台上的所述第一鞋底及所述第二鞋底，以获得代表所述第一鞋底的第一深度数据，然后获得代表所述第二鞋底的第二深度数据；
一数据库，存储多个模板数据及对应于所述模板数据的多个喷胶加工数据；
一处理器，电连接至所述输送机构、所述摄影机及所述数据库，所述处理器首先依据所述模板数据、所述喷胶加工数据及所述第一深度数据产生第一喷胶加工参数，然后依据所述模板数据、所述喷胶加工数据及所述第二深度数据产生第二喷胶加工参数；以及
一多轴喷胶机，电连接至所述处理器，首先依据所述第一喷胶加工参数对位于所述工作平台上的所述第一鞋底进行喷胶，然后依据所述第二喷胶加工参数对位于所述工作平台上的所述第二鞋底进行喷胶。


2.根据权利要求1所述的鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统，其特征在于：
所述处理器执行Linemod演算法，以依据所述第一深度数据辨识出所述第一鞋底最接近于所述模板数据的第一模板，并决定所述第一鞋底在空间中的粗略姿态；以及
所述处理器执行Linemod演算法，以依据所述第二深度数据辨识出所述第二鞋底最接近于所述模板数据的第二模板，并决定所述第二鞋底在空间中的粗略姿态。


3.根据权利要求2所述的鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统，其特征在于：
所述处理器执行Linemod演算法，以求出所述第一深度数据与所述模板数据的每一个的相似度值，并经由预设的阈值筛选出所述第一模板或是包含所述第一模板的多个模板，以进行下一阶段的精确姿态计算；以及
所述处理器执行Linemod演算法，以求出所述第二深度数据与所述模板数据的每一个的相似度值，并经由预设的阈值筛选出所述第二模板或是包含所述第二模板的多个模板，以进行下一阶段的精确姿态计算。


4.根据权利要求2所述的鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统，其特征在于：
所述处理器以所述第一模板以及所述第一鞋底在空间中的粗略姿态当作初始解，并执行修剪式迭代最近点演算法，以计算出所述第一鞋底的精确姿态；以及
所述处理器以所述第二模板以及所述第二鞋底在空间中的粗略姿态当作初始解，并执行修剪式迭代最近点演算法，以计算出所述第二鞋底的精确姿态。


5.根据权利要求4所述的鞋底混线生产的多轴智能喷胶系统，其特征在于：
所述处理器依据所述第一鞋底的精确姿态找出对应于所述第一模板的所述喷胶加工数据中的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿志行，陆浩然，黄廖全，陆元平，
申请(专利权)人：瞿志行，骆泰企业有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71